RELATÓRIO 1 - EXATIDÃO E PRECISÃO

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Relatório da Aula Prática Química Geral
Exatidão e Precisão
Março/2019
INTRODUÇÃO
Exatidão e precisão são conceitos distintos muito importantes para compreender a Química e realizar uma boa pesquisa científica. As vidrarias para medir volume no laboratório são divididas entre as escalas graduadas - béqueres, pipetas graduadas, provetas e buretas - e as escalas volumétricas - pipetas volumétricas e balões volumétricos. 
A exatidão é descrita por Chang (2007) como “[...] uma ideia da aproximação entre a medida efetuada e o verdadeiro valor da grandeza medida [...]”, de tal forma pode-se dizer que este conceito nada mais é que a proximidade que existe entre o valor medido ao seu valor real. A precisão, explicada também por Chang (2007) “[...] refere-se ao grau de aproximação entre duas ou mais medidas de uma mesma grandeza [...]”, tem-se então que este conceito se refere à dispersão dos valores entre as medidas realizadas sob as mesmas condições. A análise de precisão de uma medida não considera seu valor verdadeiro em razão de que as medidas precisas são menos dispersas, de forma que, quando repetidas, tendem a apresentar os mesmos resultados (LIMA JUNIOR et al., 2012). 
As vidrarias presentes nos laboratórios de pesquisa de instituições públicas de ensino não são, em sua maioria, de melhor qualidade. A solicitação de um produto depende de um processo licitatório, onde geralmente o fornecedor que oferecer o menor preço no processo de compra é o escolhido (MORIWAKI & KIMURA, 2008).
Tendo isso, este trabalho visa avaliar diferentes vidrarias de medição de volume, a fim de definir sua ordem em níveis de precisão e exatidão.
OBJETIVOS
Este experimento teve como principal objetivo determinar os valores de massa de água utilizando diferentes instrumentos analíticos. Além disso, calcular os valores de média, desvio-padrão, erro relativo e coeficiente de variação para os respectivos instrumentos utilizados, bem como o valor da massa teórica e, também, analisar os resultados e determinar em ordem crescente as vidrarias em níveis de precisão e exatidão.
METODOLOGIA
Na aula prática realizada no laboratório de Química da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, para analisar o erro imbuído em cada instrumento, inicialmente colocou-se água destilada até cerca da metade do volume de um Erlenmeyer de 125 mL. Um termômetro de Mercúrio foi inserido no recipiente e, após 5 minutos, avaliou-se a temperatura da água a fim de obter sua densidade, dada em g/cm³. A densidade absoluta da água em função da temperatura (°C) foi definida de acordo com a Tabela 1 abaixo:
Tabela 1: Densidade absoluta da água (g/) em função de diferentes temperaturas (°C)
	Densidade absoluta da água
	T (ºC)
	d (g/cm3)
	T (ºC)
	d (g/cm3)
	10
	0,999700
	20
	0,998203
	11
	0,999605
	21
	0,997992
	12
	0,999498
	22
	0,997770
	13
	0,999377
	23
	0,997538
	14
	0,999244
	24
	0,997296
	15
	0,999099
	25
	0,997044
	16
	0,998943
	26
	0,996783
	17
	0,998774
	27
	0,996512
	18
	0,998595
	28
	0,996232
	19
	0,998405
	29
	0,995944
 Fonte: ANDRADE; PAOLI, CESAR, 2013.
O valor obtido foi utilizado no cálculo da massa teórica neste ensaio químico.
Em seguida, pesou-se um béquer em uma balança analítica e anotou-se sua massa. O mesmo procedimento foi realizado com mais dois béqueres. 
Com o auxílio de uma pisseta e uma pipeta de Pasteur, foram medidos 25 mL de água destilada em uma proveta. O volume obtido foi depositado no béquer de massa conhecida e o procedimento foi repetido para os béqueres restantes. Os conjuntos de béquer + água foram pesados em balança analítica e seus respectivos valores foram anotados. 
O mesmo procedimento de medida foi realizado com uma pipeta volumétrica e uma pipeta graduada, ambas de 25 mL. As pipetas foram inseridas no recipiente contendo água destilada e, com o auxílio de uma pera de sucção, a água foi sugada até atingir os respectivos meniscos, onde mediu-se o volume de 25 mL. Os volumes medidos foram transferidos para os béqueres, os quais foram pesados e tiveram seus respectivos pesos anotados. Repetiu-se o procedimento, dessa vez utilizando um béquer de 50 mL, que teve seu volume preenchido com 25 mL utilizando uma pisseta.
Após o uso das diferentes vidrarias citadas e o calculo da média da massa de água final (equação 1) para cada um dos instrumentos utilizados, do desvio padrão (equação 2), do erro relativo (equação 3) e do coeficiente de variação (equação 4), notou-se que a pipeta volumétrica é a mais exata e mais precisa, pois resultou o menor valor de desvio padrão e, por apresentar a massa média de água mais próxima da encontrada na massa teórica, respectivamente.
 (equação 1)
Em que:
M = solução média
∑ = somatória das massas
 = massas de todas as repetições
n = número de repetições.
 (equação 2)
Em que:
S = desvio padrão
∑ = somatória dos resultados obtidos dentro do parêntese - + 
= massa de água (g) na repetição n
 = massa média de água (g) na repetição n
n = número de repetições.
 (equação 3) 
Em que:
Ep = erro padrão
S = desvio padrão
n = número de repetições.
 (equação 4)
Em que:
CV = coeficiente de variação
S = desvio padrão
 = massa média de água.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com a utilização das equações mencionadas anteriormente, os cálculos podem ser observados na tabela 1, na qual possui os dados que foram obtidos no decorrer do experimento.
	Tabela 1. Resultados das experimentações em laboratório com suas respectivas vidrarias.
	Proveta de 50 mL
	
	Massa do béquer (g)
	Massa do béquer + água (g)
	Massa de água (g)
	1
	33,1744g
	58,1326g
	24,9582g
	2
	35,0288g
	59,4960g
	24,4672g
	3
	37,1741g
	57,2902g
	20,1161g
	
	
	Média
	23,1805g
	
	
	Desvio-padrão
	2,6652g
	
	
	Erro relativo
	1,5387g
	
	
	C.V. (%)
	11,497%
	
	
	
	
	Pipeta volumétrica de 25 mL
	
	Massa do béquer (g)
	Massa do béquer + água (g)
	Massa de água (g)
	1
	33,8204g
	58,7033g
	24,8829g
	2
	35,0277g
	59,8433g
	24,8156g
	3
	33,1735g
	58,0082g
	24,8347g
	
	
	Média
	24,8444g
	
	
	Desvio-padrão
	0,03468g
	
	
	Erro relativo
	0,2002g
	
	
	C.V. (%)
	0,1396%
	
	
	
	Pipeta graduada de 25 mL
	
	Massa do béquer (g)
	Massa do béquer + água (g)
	Massa de água (g)
	1
	33,8207g
	58,5090g
	24,6883g
	2
	35,0289g
	59,7505g
	24,7216g
	3
	33,1738g
	57,9863g
	24,8125g
	
	
	Média
	24,7408g
	
	
	Desvio-padrão
	0,06429g
	
	
	Erro relativo
	0,03712g
	
	
	C.V. (%)
	0,2598%
	
	
	
	
	Béquer de 50 mL
	
	Massa do béquer (g)
	Massa do béquer + água (g)
	Massa de água (g)
	1
	33,8205g
	58,4550g
	24,6345g
	2
	35,0287g
	59,9793g
	24,9506g
	3
	33,1741g
	57,6792g
	24,5051g
	
	
	Média
	24,6966g
	
	
	Desvio-padrão
	0,3097g
	
	
	Erro relativo
	0,1788g
	
	
	C.V. (%)
	1,254%
O nível de precisão é dado de acordo com o valor obtido no desvio-padrão. As vidrarias que apresentaram o maior nível de precisão, de acordo com os resultados obtidos, foram, em ordem crescente, a pipeta volumétrica, a pipeta graduada, o béquer e a proveta.
O béquer 3 foi o mesmo utilizado para a medição das quatro vidrarias. É possível observar na Tabela 1 que o valor obtido na massa do béquer 3 é similar para as medições utilizando a pipeta volumétrica, a pipeta graduada e o béquer de 50 mL. No experimento utilizando a proveta houve uma variação de 4,0003g na massa do béquer 3 em relação a médiadas massas obtidas do mesmo para o restante das vidrarias. Na medição com a proveta, a pesagem do béquer 3 foi realizada utilizando uma balança analítica diferente da mesma utilizada para todo o experimento, por conta da dificuldade ao acesso a mesma. 
Os erros que ocorrem em um experimento químico podem ser de três tipos: erros instrumentais, isto é, quando o instrumento de medição utilizado não se comporta da forma usual; erro metodológico, quando o experimento, por conta da metodologia utilizada, reage de forma não ideal, e erros pessoais, decorrentes do próprio pesquisador (BACCAN, 2001). Portanto, o resultado obtido sofreu alteração por conta do equipamento utilizado, o que não permite que os valores obtidos nos cálculos para níveis de exatidão e precisão sejam, de fato, confiáveis para a proveta de 25 mL. 
Uma balança é considerada precisa quando os valores mensurados em repetições são próximos uns dos outros, de tal forma que independe dos valores observados serem distintos do valor real do corpo pesado. Já a exatidão de uma balança está ligada ao seu valor real, ou seja, uma vez que as repetições realizadas apresentem valores diferentes mas próximos do valor real, pode-se considerar esta balança com um alto nível de exatidão (SENAI, 2015).
A temperatura da água dada pelo termômetro de Mercúrio foi de 26,0°C e o valor obtido da densidade absoluta foi utilizado no cálculo (equação 5) da massa teórica neste ensaio químico, na qual resultou um valor de 24,9192 g.
 (equação 5)
Em que:
 = massa teórica
 = densidade da água
 = volume especulativo
Tal resultado foi aplicado na equação de valor de exatidão (equação 6) para cada vidraria e expresso na Tabela 3.
 (equação 6)
Em que:
VR = valor de exatidão
 = massa teórica
 = massa média de água.
Tabela 3: Ordem crescente de exatidão das vidrarias. 
	Pipeta volumétrica
	Pipeta graduada
	Béquer
	Proveta
	0,0752
	0,1788
	0,2229
	1,7391
Os valores obtidos definem, em ordem crescente, a pipeta volumétrica, a pipeta graduada, o béquer e a proveta como mais exatos.
A pipeta volumétrica foi o instrumento que apresentou maior exatidão e precisão para a medição de volume. Em um estudo envolvendo titulação ácido-base realizado por Hottes (2010) observou-se um índice de precisão maior da pipeta graduada em relação à pipeta volumétrica. No mercado de vidrarias existe uma variedade de fabricantes e a qualidade de cada um deve ser averiguada através dos testes como o apresentado neste relatório. 
	Hottes (2010) também avaliou béqueres e observou que eles apresentaram os menores valores quanto à precisão. O resultado obtido neste relatório se difere e a hipótese para tal diferença pode ser explicada em decorrência do erro na pesagem envolvendo a proveta de 25 mL, o que permitiu diferenças significativas da mesma em relação às demais vidrarias.
A proveta apresentou resultados menores em relação às pipetas volumétricas e graduada, bem como ao béquer. Em uma pesquisa acerca dos valores de exatidão e precisão de vidrarias, Barcellos (2016) observou que em relação às pipetas utilizadas nesse experimento, a proveta apresentou o menor nível nos dois parâmetros.
CONCLUSÃO 
Para concluir, notou-se que foi possível resolver todos os cálculos das equações apresentadas e comparar os dados obtidos com a literatura. Com estes cálculos as vidrarias que apresentaram os maiores níveis de precisão e exatidão foram, em ordem crescente, a pipeta volumétrica, a pipeta graduada, o béquer e a proveta. Na medida em que comparado o experimento com os livros literários, encontrou-se uma diferença entre o béquer e a proveta. Dessa forma, sugere-se que a medição utilizando a proveta deve ser refeita utilizando, desta vez, a mesma balança analítica para todo o procedimento, a fim de obter os valores reais das medidas por conta de possíveis erros.
REFERÊNCIAS	
ANDRADE, J. C; PAOLI, M. A; CESAR, J. A determinação da densidade de sólidos e líquidos. Rev. Chemkeys, n. 1, v. 1, 2013.
BACCAN, N. et al. Química analítica quantitativa elementar. 3ª ed. São Paulo – Editora Blucher, 2001.
BARCELLOS, P. Exatidão e precisão das medidas. Disponível em: http://www.academia.edu/download/33649071/Relatorio_(Experimento_3).docx. Acesso em: março/2019.
CHANG, Raymond. Química Geral: conceitos essenciais. 4ª. ed. São Paulo –Editora McGrawHill, 2007. 
HOTTES, S. Estimativa dos erros de medição associados ao uso de vidraria inadequada e condições extremas do indicador em uma titulação ácido-base. Revista Eletrônica TECCEN, v. 3, n. 3, 2010.
LIMA JUNIOR, P. et al. O laboratório de mecânica. Porto Alegre: IF-UFRGS, 2012.
MORIWAKI, C. & KIMURA, E. Exatidão das vidrarias volumétricas e impacto sobre a quantificação de metoclopramida em solução oral. Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR, v. 9, n. 2, 2008.
SENAI. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Técnicas laboratoriais. São Paulo – Editora SENAI-SP, 2015.
VALE RESSALTAR A ALTERAÇÃO DA NOTA FINAL DA FOLHA ENTREGUE APÓS A AULA PRÁTICA DE 6,0/10 PARA 6,5/10.